Beregningskrevende

Beregningskrevende er en betegnelse som brukes om oppgaver eller problemer som krever betydelige beregningsressurser. Om en oppgave anses som beregningskrevende, avhenger både av problemets størrelse og kompleksiteten i algoritmen, samt av maskinvaren som brukes. Vanligvis innebærer det at kjøringstiden eller minnebehovet blir dominerende faktorer for praktisk gjennomføring.

Vanlige områder for beregningskrevende arbeid inkluderer vitenskapelig og ingeniørmessig simulering (for eksempel værmodeller, væskedynamikk og molekylær dynamikk), avansert numerisk beregning, og trening eller inferens i store maskinlæringsmodeller. Innen grafikk og visualisering kan komplekse rendering- og fysikksimuleringer være beregningskrevende. Dataanalyse og optimering kan også være krevende når datamengdene er store eller modellene komplekse.

Utfordringer ved beregningskrevende oppgaver inkluderer høyt energiforbruk, behov for spesialisert maskinvare og kostnader knyttet til store datasentre eller HPC-klynger. Løsninger inkluderer parallellisering (flere tråder, MPI), bruk av grafiske prosessorer (GPUs), eller spesialiserte enheter (TPUs, FPGAs). Skybasert beregning og distribuert computing brukes ofte for å skalere kapasitet etter behov.

Optimalisering av beregningskrevende oppgaver fokuserer på algorithmisk effektivitet, bruk av tilnærmingsmetoder, memoization og caching, samt utnyttelse av datastrømmer og minnebåndbredde. Valg av riktig balanse mellom nøyaktighet, tidsbruk og kostnad er sentralt i design og implementering av slike systemer. Begrepet er derfor kontekstabhengig og varierer med teknologi og applikasjon.